Flashspinnig, Elecrospinnig, Force spinning

Transkript

1 Vítám vás na dnešní přednášce Flashspinnig, Elecrospinnig, Force spinning a další možné metody výroby vláken

2 Flash-spinning process and solution Bleskové-zvlákňování Číslo publikace US B2, datum publikování 28.říjen 2003, datum podání 31.ledna 2001, vynálezci: Thomas A., Schweiger Tento vynález se týká polymerních plexi-filamentů jejich filmů a vlákenných fibril. Konkrétněji se vynález týká zlepšení způsobu metody flash spinning, kterým je možné vytvořit polymerní plexifilamenty a membrány z fibril.

3 Výrobní proces vyvinutý a patentované společností DuPont. Roztok polymeru a vhodného rozpouštědla je zahřát na vysokou teplotu (teplota vypařování rozpouštědla). Následně je pod vysokým tlakem protlačen přes trysku, kde rozpouštědlo prudce expanduje (vyšlehne) do prostředí s nižší teplotou a nižším tlakem. Po rychlém odpaření rozpouštědla je na sběrném válci zachytáván trojrozměrný vlákenný materiál. PE/spin agent solution Solvent is evaporated - bubbles split polymer to the fibrils

4 Technologické parametry použitých rozpouštědel 1) Výběr Vhodného rozpouštědla, které má teplotu varu nejméně 25 C pod teplotou tání použitého polymeru. 2) Nereaguje (neinteraguje) s polymerem při teplotě extruze. 3) Může být rozpouštědlem pro daný polymer. (při vysokém tlaku a teplotě) 4) Může rozpustit méně než 1% polymeru při své (dané) teplotě varu nebo při teplotě nižší. 5) Rozpouštědlo může vytvořit s polymerem roztok, který umožňuje rychlou fázovou separaci při vlastní extruzi přes trysku. Proces umožňuje vytvářet vrstvy (netkané textilie) s velmi jemnými vlákny o průměru od 0,5 do 10 mikrometrů.

5 Polymery používané pro technologii Jedná se zejména o velmi špatně zvláknitelné a nerozpustné polymery. Příkladem může být vysokopevnostní polyetylén HDPE, obvykle se zvlákňují také krystalické polyolefiny PE, PP. Rozpouštědlo je používán: chlorofluorometan nebo freon. Parametry: Teplota zvlákňování cca 200 C. Vysoký tlak 4 až 7 MPa.

6 Produkt: NT vrstva = film/fibril network. Vlákenná NT textilie je vzájemně propojena a jako nekonečný pás je odváděna na dopravníku pro další možné zpracování.

7 Zvlákňování pod tryskou Spun bond Melt blown Flash spinning

8 Finální úpravy Pojení Pro lepší soudržnost jsou dále flash-spun materiály kalandrovány za vysoké teploty hladkým nebo rastrovaným kalandrem (dle následného použití) Nejsou použita žádná další pojiva. Hladký kalandr - tužší materiál, podobný papíru, menší póry - Voděodolné obálky s hladkým povrchem pro psaní či tisk, bankovky atd. Rastrovaný kalandr -Bodové pojení (cca 1mm 2 ), splývavější materiály, ohebné, příjemný omak, hydrofóbní ale paropropustné - Tyvec (DuPond) - ochranné oděvy, Finalní produkty velká plocha povrchu, dobré filtrační charakteristiky, velká pevnost v tahu a trhu (tear strength).

9 Tyvek (DuPond) použití

10 Tychem (DuPond) použití

11

12 Tyvek (DuPond) použití obaly pro medicínu Tyvek se používá prakticky v každé formě sterilního balení materiálů, materiál přináší optimální rovnováhu odolnost proti průniku bakterií, odolnost proti protržení, odolnost proti propíchnutí. stejně jako kompatibilitu s existujícími metody sterilizace. Tyvec (DuPond) použití obálky Prakticky nejsilnější obálky k dispozici - nabízí vynikající ochranu proti propíchnutí, protržení a vlhkosti. Neobyčejně lehké obálky pomůžou ušetřit na náklady na poštovné.

13 Produkty

14

15 Flashspinning + SpunBond Tyvec (DuPond) (paropropustné fólie) na střechu

16 Flashspinning Tyvec (DuPond) použití stavebnictví (paropropustné fólie)

17 Tyvec (DuPond) použití stavebnictví (paropropustné fólie)

18 Electrospinning elektrostatické zvlákňování Možnost vytvořit nanovlákna z roztoků nebo tavenin lze připravit organické, syntetické polymery i biologické polymery. Dosažení velkého specifického povrchu. Průměr vláken nm v některých případech se může jednat až o 30nm. Vysoká porozita připravených nanomateriálů. Malá velikost pórů tedy dobrá filtrační schopnost.

19 Elektrostatické rozprašování Elektrostatické zvlákňování

20 Možnosti použití DC a AC elektrostatického zvlákňování

21 Zařízení nanospider patent TUL

22 Force spinnig odstředivé vzvlákňování

23

24 Odstředivé zvlákňování Pardam, Jan BUK

25 Bubble launched electrospinning jets US A1 Oblast techniky Vynález se týká nového způsobu pro elektrické zvlákňování, při němž je zvlákňovací roztok naplněn plynovými bublinkami, které se mohou pohybovat pomocí elektrostatického napětí. Vytvořené bubliny na povrchu kapaliny, v reakci na aplikované elektrické síly, vytvářejí proudy polymeru, které se pohybují směrem od povrchu bubliny k opačně nabité elektrodě. Vynález se dále týká vláken vytvořených bubble-jet procesem a výrobků z nich vyrobených.

26 S dovolením Novák P., Oberreiter J. Bubble spinnig

27 WET spinning zvlákňování do vodní lázně

28

29

30 Děkuji Vám za pozornost